稻曲病菌培养特性及致病力研究

采用固体、液体培养及温室人工接种方法,测定了来自5个省(市)的10个稻曲病菌株的产孢特性、固体、液体培养特性及对品种的致病力,并用3个菌株对12个水稻品种进行致病性比较.结果表明:稻曲病菌不同菌株间存在明显致病性差异,不同品种对不同菌株的抗感反应也表现出显著差异.供试菌株的固体培养形态可分为7种类型,菌株的产孢特性、固体培养形态与致病力有一定的相关性,而振荡菌液颜色、产菌丝量与致病力相关性不明显;验证了火焰灼烧表面组织分离法及分生孢子液划线稀释法的单孢分离技术和控温控湿条件下菌丝-孢子混合接种体孕穗期注射接种法,该方法分离成功率及接种病穗率均可达100％,适用于水稻对稻曲病的抗性鉴定及相关研究.     

黑龙江省稻曲病菌分离及致病力的研究

对黑龙江省主要稻作区的稻曲病菌进行采集和分离鉴定,结果表明:共分离得到纯化的稻曲病菌株19份,菌丝颜色多为白色,生长后期边缘逐渐变为黄绿色。菌株W3、W1、Q3、T4、T2、W5致病力较强,而H2、J1、J3致病力较弱。五常地区菌株致病力最强,而佳木斯地区菌株致病力最弱。     

稻曲病菌薄壁分生孢子产孢平板培养基的筛选

[目的]分析平板培养基的组分构成对稻曲病菌薄壁分生孢子形成的影响,为薄壁分生孢子的制备培养提供便捷的技术手段.[方法]以4个常规稻曲病菌株Uv-34、Uv-105、Uv-110和Uv-111为试验材料,采取常规的固体培养技术程序,分别测试马铃薯蔗糖琼脂培养基(PSA)的马铃薯含量及蔗糖含量对薄壁分生孢子形成的影响、在水(非糖)和4种糖(蔗糖、核糖、木糖和山梨糖)与马铃薯组配形成的固体培养基(PA、PSA、PRA、PXA和PSoA)上的产孢量、在固体培养基上形成孢子数量的时间变化动态及在PA固体培养基上4个菌株的产孢表现.[结果]在PSA培养基中,蔗糖含量为10g/L时产孢量最高(1.69×106个/mL),马铃薯含量以50.0g/L时的产孢量最高(1.18×106个/mL).在PA、PSA、PRA、PXA和PSoA等平板培养基上,菌株的产孢量分别为6.98×106、4.63×106、11.92×106、0.84×106和0.01×106个/mL.在15d的连续培养中,于PSA培养基上培养5d后产孢量开始大幅下降,而在PA和PRA培养基上菌株产孢量基本稳定或保持上升趋势.在PA培养基上,4个供试稻曲病菌株均能正常大量产孢.[结论]稻曲病菌能在含马铃薯的常规固体培养基上产孢;PA是日常制备培养稻曲病菌薄壁分生孢子的简单易用培养基;PRA是制备培养薄壁分生孢子的高产培养基.     

稻曲病菌致病力分化与接种处理条件优化

从源于2个地区种植的辽粳401自然发病的8穗稻曲病穗的8个稻曲球中分离获得15株稻曲病菌(Ustilaginoidea virens),其中从2个稻曲球的不同部位共分离获得8株稻曲病菌。用人工注射接种法将菌株分别接种到水稻品种丰田一号(感病品种)和辽粳401(中抗品种)上。结果表明,分离的菌株致病力分化较大。不同地区种植的同一寄主品种菌株致病力有差异;同一稻曲球上分离的菌株表现出致病力差异;同一菌株接种不同水稻品种,株发病率主要与水稻抗性有关。为提高稻曲病病菌接种成功率,对接种稻曲病病菌的水稻进行不同梯度的温度和保湿时间处理。结果表明,低温处理有利于提高稻曲病病菌的接种成功率。     

稻曲病菌致病力丧失突变菌株B-1015的T-DNA标记基因的克隆

【目的】研究稻曲病菌（Ustilaginoidea virens）致病力丧失突变菌株B-1015,克隆和分析T-DNA插入位点的侧翼序列,为稻曲病菌的致病机制研究提供参考。【方法】分析稻曲病菌T-DNA插入突变体B-1015菌株的生长速率、产孢量、孢子萌发率以及致病力等生物学表型。用PCR检测T-DNA在B-1015基因组中插入的稳定性,用Southern杂交检测T-DNA插入的拷贝数,用hiTail-PCR扩增T-DNA侧翼序列,用RACE PCR克隆T-DNA标记基因,半定量RT-PCR分析所克隆基因的表达情况。【结果】与野生菌株P1相比,突变菌株B-1015的生长速率和产孢量都有较明显的降低,孢子萌发率无明显差异,致病力丧失。分子检测结果表明T-DNA在B-1015基因组中为稳定的单拷贝插入。hiTail-PCR得到的T-DNA两端侧翼序列在野生型菌株基因组上不相连,RACE PCR在两边的侧翼序列上分别克隆得到Uvt-1015R和Uvt-1015L。预测分析表明Uvt-1015R包含一个长度为948 bp的开放阅读框（open reading frame finder,ORF）,可编码295个氨基酸,5′端非编码区（5′-untranslated regions,5′-UTR）长度为 341 bp,3′端非编码区（3′-untranslated regions,3′-UTR）长度为271 bp。Uvt-1015L包含一个长度为351 bp的ORF,可编码116个氨基酸,5′-UTR为31 bp,3′-UTR长度为174 bp。在已知功能的蛋白中检索,没有发现与Uvt-1015R和Uvt-1015L基因同源的蛋白。序列分析发现T-DNA插入在两个基因序列中间,RT-PCR结果显示,在突变菌株B-1015中,Uvt-1015R表达量下降,Uvt-1015L不表达。【结论】 稻曲病菌突变菌株B-1015致病力等重要生物学表型发生改变,可能是由于T-DNA的插入导致了B-1015基因组重排和Uvt-1015R、Uvt-1015L基因结构的破坏。     

江苏省水稻品种对稻曲病的抗病性鉴定及病菌致病力分化

用人工注射接种的方法鉴定了江苏省主要水稻品种对稻曲病的抗病性,研究了稻曲病菌的致病力分化.结果表明:在198个品种中,盐稻1201、南京17113等44个品种对稻曲病表现为完全免疫(CI);淮66、常优008、淮68等34个品种表现为高抗(HR);寸三粒、香优953等29个品种表现为抗病(R);A2、芒小白万等37个品种表现为中抗(MR);香子糯、早插稻等31个品种为中感(MS);天丰优559、盐优1120等15个品种表现为感病(S);黄壳油占、小红粳、CVR4等8个品种表现为高感(HS).用46个单孢菌株分别对粤938、淮9508、武运粳3号3个已知不同抗性品种进行致病力分化的研究,结果表明不同抗病性的品种对同一菌株的反应差异较大,不同菌株对同一品种的致病力有显著差异,致病力分化较明显.     

安徽水稻稻曲病群体菌遗传结构及致病力研究

为明确安徽水稻主栽区稻曲病菌群体遗传结构、致病力及相互对应关系,从安徽28个水稻种植县(市)采集并分离稻曲病菌92株, 利用REP-PCR (repetitive extragenic palindromic sequence PCR)进行菌株遗传多样性分析并采用人工注射接种测定致病力.结果表明,安徽稻区稻曲病菌群体遗传多样性丰富,在0.76相似性水平上可分为7个族,分属于不同族的24个菌株致病力差异显著,但与地域来源与该试验采用相关方法进行的归类或分簇无对应关系,菌株致病力与水稻品种表现出明显的特异性.     

稻曲病菌T-DNA插入突变体5062的插入位点分析

【目的】研究稻曲病菌致病力增强的ATMT突变菌株5062,为稻曲病菌致病机制解析、致病相关基因克隆提供方法基础。【方法】测定和观察5062的菌落直径、菌落形态、产孢能力等生物学特性,进一步利用TAIL-PCR和RACE技术克隆5062基因组的T-DNA侧翼基因,并比对分析基因的信息,最后利用RT-PCR检测突变基因的表达量。【结果】与野生型菌株相比,突变菌株5062田间接种表现为致病力增强,在MM和水琼脂培养基上生长速率减慢,产生大量分生孢子,而在PSA和TB3培养基上,其菌落形态、色素等方面与野生型无明显差异。TAIL-PCR扩增得到的紧邻T-DNA两侧的侧翼序列在野生型中不相邻。TAIL-PCR结合RACE技术克隆了5062基因组的T-DNA侧翼基因,RT-PCR表明T-DNA插入位点右侧1个基因在突变体中上调表达。【结论】突变菌株5062的致病力增强,在营养贫乏条件下产孢能力增强,其表型的变化可能是染色体重排和T-DNA插入共同影响的结果。     

不同球孢白僵菌对稻水象甲成虫的致病力测定

为了筛选出防治稻水象甲优效的生防菌株,利用不同来源的4株球孢白僵菌(Beauveria bassiana)菌株,分别用0.1％Tween-80无菌水配制成5个不同的孢子浓度(2.0×104个/mL,2.0×105个/mL,2.0×106个/mL,2.0×10 7个/mL,2.0×108个/mL)的菌株对稻水象甲成虫进行室内生物测定.在施茵后5d、7d、10 d、15d分别观察稻水象甲成虫的死亡情况.结果表明:各菌株的时间效应与浓度效应呈负相关趋势,并筛选出对稻水象甲成虫毒力最强的YS03菌株.该菌株在孢子浓度为2.0×I08个/mL接种处理后,26.C条件下第15天供试成虫平均校正死亡率达96.55％,显示出对靶标害虫具有较好的毒力,在稻水象甲的生物防治中具有潜在的应用价值.     

稻曲毒素A的相对含量分析及其与致病力的相关性

【目的】明确稻曲菌粗毒素的主要活性组分;比较不同地区稻曲球的稻曲毒素A含量;研究不同稻曲菌菌株产毒素A量与致病力的相关性。【方法】分别用丙酮、甲醇、水等不同极性溶剂从稻曲球中萃取制备粗毒素,并用小麦胚根抑制法检测其活性;高效液相色谱（HPLC）检测采集自全国224份稻曲球样品的毒素A含量,紫外扫描及液相色谱-质谱（LC-MS）验证稻曲毒素A;用人工接种的方法,测定52个稻曲菌株对感病品种两优培九的致病力;应用SPSS统计软件对稻曲菌产毒素A量与致病力进行相关性分析。【结果】用水和甲醇萃取得到的粗毒素活性较高,丙酮最低;质谱测定组分Ⅱ的分子量为673.9,结合紫外吸收光谱初步证明粗毒素的主要活性成分是稻曲毒素A。采集自不同地区的224份稻曲球样品的毒素A含量有明显差异。不同稻曲菌株的产毒素A量与致病力相关性不显著（相关系数R=0.222,显著性概率P=0.114）。【结论】稻曲球的活性成分中含有稻曲毒素A;不同地区稻曲球中的毒素A含量有显著差异;稻曲菌菌株的产毒素A量与其致病力没有显著相关性。     

水稻稻曲病抗性遗传机制

选用经多年接种鉴定,对水稻稻曲病有较强抗性的水稻地方品种早光头粳（P1）与感病品种粤B（P2）配置了P1、P2、F1、F2、BC1（F1×P1）和Bc2（F1×P2）6个世代。在水稻孕穗期,对这6个世代单株进行人工接种稻曲病病菌,调查各个单株对稻曲病的抗性表现,并进行遗传分析。结果表明：水稻稻曲病为2对主基因＋多基因的遗传,第1对主基因的效应以显性效应为主,加性作用次之;第2对主基因的效应以显性效应为主,加性作用不明显;对于该组合,按F2分离世代计算,水稻稻曲病抗性的遗传率为82．84％。     

稻曲病病原菌生物学特性研究

对稻曲病病原菌生物学特性的研究结果表明.稻曲病菌生长的最佳碳源为蔗糖,最适碳源浓度为2%～3%,黑暗条件、pH4.0～8.0、完全培养基有利于稻曲病菌生长,稻曲病粒浸出液能影响水稻种子的萌发.     

水稻稻曲病菌药剂室内生物测定和筛选

[目的]筛选出有效控制水稻稻曲病菌(Ustilaginoidea virens)的杀菌剂。[方法]采用菌丝生长速率测定法,分别测定烯唑醇、丙环唑、咪鲜胺杀菌剂对稻曲病病菌的毒力,并采用最小二乘法求得其毒力回归方程。[结果]烯唑醇对稻曲病菌的毒力方程为:Y=0.331 4X+5.946 5(R2=0.941 8),计算得烯唑醇对稻曲病菌的EC50=0.06μg/ml;丙环唑对稻曲病菌的毒力方程为:Y=0.489X+6.175 1(R2=0.982 4),计算的得丙环唑对稻曲病菌EC50=0.09μg/ml。咪鲜胺对稻曲病菌的毒力方程为:Y=0.116 3X+5.032 1(R2=0.99),计算得咪鲜胺对稻曲病菌的EC50=0.76μg/ml。[结论]烯唑醇对稻曲病菌毒力最高,丙环唑次之,咪鲜胺最小。     

湖南稻曲病菌群体遗传多样性分析

选用10个随机引物,利用RAPD技术,分析了来自湖南不同县（区）的53个稻曲病菌株的群体遗传结构．结果表明：以遗传相似系数0．78,将供试53个菌株划分为5个谱系,这5个谱系所含菌株数分别为42、7、2、1、1个,分别占总株数的79％、13％、4％、2％和2％,其谱系I为优势谱系．由此说明湖南稻曲病菌遗传群体有分化,但分化不明显;来自同一地区和不同地区同一品种的菌株大多数聚集在同一类．     

稻曲病菌突变体B-726生物学性状分析及其T-DNA插入位点侧翼序列的克隆

【目的】分析稻曲病菌T-DNA插入突变体库中致病力减弱突变菌株B-726的生物学性状,分析其T-DNA插入位点的侧翼序列,克隆因外源基因插入被破坏正常表达的基因,为明确该基因在稻曲病菌致病过程中的作用奠定基础,并为稻曲病防治新途径的制定提供理论依据。【方法】通过测定突变菌株B-726生长速率、产孢能力及致病力检测,分析其生物学性状;Southern杂交分析B-726外源基因插入的拷贝数;利用HiTail-PCR 获得T-DNA插入位点的侧翼序列;运用RACE-PCR技术,克隆与插入位点毗邻的基因全长;用半定量RT-PCR分析该基因表达情况。【结果】突变菌株B-726与野生菌株P1相比致病力极显著下降,产孢能力、生长速率显著下降。Southern杂交结果显示T-DNA在菌株B-726中以单拷贝形式插入。经过序列分析发现,T-DNA插入在1个命名为Uvt-726上游344 bp处,半定量PCR结果表明,Uvt-726在B-726表达量较P1显著下降。【结论】克隆了1个可能与稻曲病菌致病力相关的基因,推断该基因在稻曲病菌致病过程中起着重要的作用。     

安徽水稻稻曲病菌寄生适合度研究

[目的]明确安徽省稻曲病菌菌株与品种的寄生适合度。[方法]从安徽15个水稻种植县(市)采集、分离并随机抽选24个菌株,采用人工注射接种诱病的方法,测定其在4个水稻品种上的致病力。[结果]不同菌株接种不同水稻品种后,诱发的稻曲病病穗率、平均穗病粒率和最高穗病粒率差异显著,菌株与品种互作特性明显。[结论]试验结果为稻曲病的预测预报和防治提供了参考。     

稻曲病菌侵染机制研究现状与展望

稻曲病是目前世界范围内的水稻主要病害之一,但其病原菌侵染机制仍有许多不明之处。本文对稻曲病菌侵染机制的研究现状与存在问题进行了分析,并提出了进一步研究的重点和策略。现有的研究表明,稻曲病菌可侵染水稻幼苗的胚根、胚芽鞘以及孕穗期雄蕊的花丝。病原菌不产生典型的附着胞结构,不能直接穿透寄主细胞,不产生吸器,侵染模式为胞间侵染和扩展。苗期侵染是否可扩展至穗部并致病,尚无确切证据。在孕穗期,稻曲病菌专一性侵染水稻雄蕊的花丝,并由此生长发育成稻曲球;稻曲病菌不能侵染子房和花药,但次生菌丝可偶尔侵染柱头和浆片的外层细胞。稻曲病菌在侵染过程中不会杀死寄主细胞,属活体营养型真菌。稻曲病菌苗期侵染的扩展过程和孕穗期选择性侵染的细胞与分子生物学机制是未来研究的主要问题。